Cu2Sn(S,Se)3 ince filmlerinin üretilmesi ve aygıt özelliklerinin incelenmesi

---

Öğr. Gör. Dr. TUĞBA BAYAZIT

Tez Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik (Dr), Türkiye

Tez Danışmanı: Murat Tomakin

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Desteklendiği Program: Diğer

Özet:

Bu çalışmada üçlü Cu₂SnS₃ (CTS), Cu₂Sn(SSe)₃ (CTSSe) ve Cu₂SnSe₃ (CTSe) ince filmleri iki aşamalı olarak üretildi. İlk aşamada cam altlık üzerinde Cu₂Sn öncül katmanı daldırmalı kaplama yöntemi ile oluşturuldu. Daha sonra hızlı tavlama yöntemi kullanılarak 525 °C, 550 °C ve 575 °C’de sülfürleme-selenleme işlemleri gerçekleştirildi. Üretilen filmlerin yapısal, optik ve elektriksel karakterizasyonu yapılarak CT(S,Se) yapılarına sülfürleme-selenleme sıcaklığının etkisi incelendi. İkinci aşama olarak 550 °C sıcaklığında n-Si altlık üzerine p-CT(S,Se) yarıiletken ince filmleri iki aşamalı olarak üretildi. Üretilen filmlerin yapısal ve optik ölçümlerinin ardından, Al/n-Si/p-CT(S,Se)/Mo heteroeklem yapısı hazırlandı ve elektriksel ölçümleri gerçekleştirildi. XRD ve Raman sonuçlarından hem cam hem de n-Si altlık üzerinde üretilen CT(S,Se) ince filmlerinde farklı kristal fazların oluştuğu ancak monoklinik fazın baskın olduğu belirlendi. dV/dln(I)-I grafiğinden elde edilen verilere göre üretilen diyotlardan en yakın ideal diyot değerine sahip numune p-CTSe (n=2,87) olduğu tespit edildi. Selen katkısının CT(S,Se) yapılarındaki seri direnç (R_s) değerini 8,27´10² Ω’dan 2,42´10² Ω’a azalttığı görüldü. Cam altlık üzerinde üretilen CTS ince filmine ait optik geçirgenlik eğrilerinde iki bant kenarı geçişi görülürken n-Si altlık üzerinde üretilen CTS ince filminde tek bant kenarı geçişi görüldü. Kapasitans-voltaj ölçüm sonuçlarından yapılan hesaplamalar ile elde edilen taşıyıcı yoğunluğu değerlerinin n-Si/p-CTS, n-Si/p-CTSSe, n-Si/p-CTSe yapıları için sırasıyla 2,70´10¹⁸ cm^-3, 3,50´10¹⁸ cm^-3 ve 5,50´10¹⁸ cm^-3 olduğu tespit edildi.